Расчет параметров способа снижения газообильности выемочного участка поверхностными газоотсасывающими вентиляторами.




При изолированном отводе метана из выработанных пространств с помощью поверхностных газоотсасывающих вентиляторов типа ВМЦГ-7 расход воздуха Qвх 3/мин), необходимого для проветривания горных выработок выемочного участка, определяется по формуле:

 

(1.4)

где Qисх - количество воздуха, поступающего из очистной выработки в выработку с исходящей струей, м3/мин,

(1.5)

 

Iв - максимальная метанообильность очистной выработки, м3/мин;

kн - коэффициент неравномерности газовыделения (определяется в зависимости от абсолютного метановыделения в очистной выработке по таблице 1);

С - допустимая концентрация метана в исходящей из очистной выработки вентиляционной струе, не более 1% /4/;

Со - концентрация метана в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, не более 0,5% /4/;

kв - коэффициент, учитывающий долю выноса метана из призабойного в выработанное пространство, рассчитывается по формуле

 

(1.6)

 

Iвх - количество метана в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, м3/мин (в расчете принимать Iвх = 0 м3/мин);

Таблица 1 – Значения коэффициента неравномерности газовыделения kн

Абсолютное метановыделение в очистной выработке Iв, м3/мин Коэффициент неравномерности газовыделения kн
0,2 3,44
0,4 2,73
0,8 2,20
1,2 2,03
1,6 1,93
  1,87
  1,70
  1,59
  1,51
  1,44
  1,43
  1,43

Из таблицы 1 принимаем kн =1,6

Таблица 2 – Значения коэффициентов kр и kво в зависимости

от коэффициента утечек воздуха kут

kут kр kво
0,11-0,17 0,20 0,91
0,17-0,25 0,25 0,91
0,25-0,33 0,30 0,89
0,33-0,54 0,35 0,86
0,54-0,67 0,40 0,84
0,67-0,82 0,45 0,81
0,82-1,00 0,50 0,79
1,00-1,23 0,55 0,76
1,23-1,50 0,60 0,72

 

Из таблицы 2 принимаем kр =0,25, kво =0,91.

 

Таблица 3 – Площадь поперечного сечения призабойных пространств очистных выработок в свету Sоч

Тип механизированной крепи Вынимаемая мощность пласта m, м Площадь поперечного сечения в свету Sоч, м2
ОКП-70 1,9-3,5 3,1-6,4
КМ-130 2,3-3,2 4,7-8,2
КМ-138 1,4-2,2 2,9-5,2
1УКП 1,3-2,5 2,0-4,5
2УКП 2,4-4,0 4,0-8,0

Из таблицы 3 принимаем мех. крепь КМ-138 и Sоч =4 м2.

kво - коэффициент, учитывающий долю выноса метана из призабойного в выработанное пространство при отсутствии метана в поступающей на выемочный участок вентиляционной струе, определяется в зависимости от kут по таблице 2;

k р - коэффициент, характеризующий распределение воздуха на выемочном участке, определяется в зависимости от kут по таблице 2;

kут - коэффициент, учитывающий утечки воздуха через выработанное пространство из призабойного пространства при возвратноточной схеме проветривания, рассчитывается по формуле

 

(1.7)

m - вынимаемая мощность пласта;

Lвп - максимальная протяженность выработанного пространства, м;

Sоч - площадь поперечного сечения призабойного пространства очистной выработки, м2 (определяется по таблице 3);

fср - средневзвешенный коэффициент крепости подработанного горного массива на расстоянии от вынимаемого пласта, равном восьми его мощностям.

Расход воздуха Qвп3/мин), необходимого для изолированного отвода метана по аэродинамическим каналам в обрушенных породах основной кровли, определяется по формуле

(1.8)

 

Расчет аэродинамического сопротивления выработанного пространства Rвп (дПа с26) производится по формуле

 

(1.9)

где Rудвп - удельное аэродинамическое сопротивление выработанного пространства, дПа с27, определяется по таблице 4.

Таблица 4 – Значения удельного сопротивления Rудвп в зависимости от коэффициента fср

Коэффициент fср 2-3 3-5 5-7 7-9
Удельное сопротивление Rудвп 0,12 0,07 0,05 0,04

Из таблицы 4 принимаем Rудвп =0,05 дПа с27.

Расчет падения депрессии по выработанному пространству hвп (дПа) производится по формуле:

(1.10)

Значение Qвп в формуле (1.10) приводится в м3/с.

Расчет необходимого действующего напора hф (дПа) на сопряжении фланговой газодренажной выработки с вентиляционной скважиной (группой скважин), пробуренной с дневной поверхности, выполняется по формуле

(1.11)

дПа

где hл - действующий напор на сопряжении очистной выработки с тупиком конвейерного штрека (знак «минус» при всасывающем способе проветривания и «плюс» при нагнетательном), дПа. Определяется по данным депрессионной съемки, в расчетах можно принимать hл = 20-40 дПа.

Расчет расхода воздуха Qс3/мин), отводимого по скважине (группе скважин), определяется по формуле:

(1.12)

где Qдоп - дополнительное количество воздуха, поступающее к скважине из примыкающих выработок (для первого столба в выемочном поле Qдоп = 0, для следующих столбов определяется по фактическим замерам расхода воздуха в горных выработках выемочного участка), м3/мин.

По найденному значению Qс (переведенному из м3/мин в м3/с) определяется депрессия Нв (дПа) по характеристике газоотсасывающего вентилятора ВМЦГ-7. Нв=600

Падение депрессии по вентиляционной скважине hск (дПа) определяется по формуле:

(1.13)

Таблица 5 – Значения удельного аэродинамического сопротивления скважин Rуд, закрепленных металлическими трубами

 

Диаметр скважины d, м Удельное аэродинамическое сопротивление скважин Rуд, дПа с27
0,30 1,230
0,35 0,560
0,40 0,290
0,45 0,157
0,50 0,092
0,55 0,055
0,60 0,034
0,65 0,022
0,70 0,015
0,75 0,010
0,80 0,007
0,85 0,005
0,90 0,004
0,95 0,003
1,00 0,002

 

Удельное аэродинамическое сопротивление вентиляционной скважины (группы скважин) Rуд (дПа с27) определяется из условия

(1.14)

где Lс - длина вентиляционной скважины, м (в расчете длину скважины принимать равной глубине ведения горных работ Н).

При бурении одной скважины необходимый диаметр d выбирается по таблице 5. Если вместо одной скважины производится бурение нескольких одинаковых скважин меньшего диаметра, то количество скважин определяется по формуле

 

(1.15)

где Rуд1 - удельное аэродинамическое сопротивление одной скважины в зависимости от диаметра скважины d, определяется по таблице 5, дПа с27.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-21 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: